Конвертер расхода
Конвертер расхода — Из л/с в CFM, GPM, кг/ч и другие
Конвертируйте расход между 51 единицей в 5 категориях: объемный расход (л/с, гал/мин, CFM), массовый расход (кг/с, фунт/ч) и специализированные единицы (баррель/день, MGD). Включает учет плотности воды для преобразований массы в объем.
Основы расхода
Объемный расход
Объем жидкости за единицу времени. Единицы: л/с, м³/ч, гал/мин, CFM (фут³/мин). Наиболее распространен для насосов, труб, систем HVAC. Независим от типа жидкости в пределах измерения объема.
- л/с: метрический стандарт
- гал/мин (GPM): сантехника в США
- CFM: воздушный поток в HVAC
- м³/ч: большие системы
Массовый расход
Масса жидкости за единицу времени. Единицы: кг/с, фунт/ч, т/день. Используется в химических процессах. Преобразование в объем ТРЕБУЕТ знания плотности! Вода = 1 кг/л, масло = 0.87 кг/л, по-разному!
- кг/с: массовый расход в СИ
- фунт/ч: промышленность США
- Требуется плотность для объема!
- Предположение о воде распространено
Объемный и массовый расход
Массовый расход = Объемный расход x Плотность. 1 кг/с воды = 1 л/с (плотность 1 кг/л). Тот же 1 кг/с масла = 1.15 л/с (плотность 0.87 кг/л). Всегда проверяйте плотность при конвертации!
- m = ρ x V (масса = плотность x объем)
- Вода: предполагается 1 кг/л
- Масло: 0.87 кг/л
- Воздух: 0.0012 кг/л!
- Объемный расход: л/с, гал/мин, CFM (м³/мин)
- Массовый расход: кг/с, фунт/ч, т/день
- Связаны через плотность: m = ρ × V
- Плотность воды = 1 кг/л (предполагается для преобразований)
- Другие жидкости: умножить на соотношение плотностей
- Всегда указывайте тип жидкости для точности!
Системы расхода
Метрический объемный расход
Единицы СИ по всему миру. Литр в секунду (л/с) — базовая единица. Кубический метр в час (м³/ч) для больших систем. Миллилитр в минуту (мл/мин) для медицинских/лабораторных нужд.
- л/с: стандартный расход
- м³/ч: промышленный
- мл/мин: медицинский
- см³/с: малые объемы
Американский объемный расход
Американские традиционные единицы. Галлоны в минуту (GPM) в сантехнике. Кубические футы в минуту (CFM) в системах HVAC. Жидкая унция в час для малых расходов.
- GPM: стандарт сантехники
- CFM: воздушный поток (HVAC)
- фут³/ч: расход газа
- жидкая унция/мин: дозирование
Массовый расход и специализированные единицы
Массовый расход: кг/с, фунт/ч для химических заводов. Баррель в день (баррель/день) для нефти. MGD (миллионы галлонов в день) для очистки воды. Акр-фут в день для орошения.
- кг/ч: химическая промышленность
- баррель/день: добыча нефти
- MGD: водоочистные станции
- акр-фут/день: орошение
Физика потока
Уравнение неразрывности
Расход в трубе постоянен: Q = A x v (расход = площадь x скорость). Узкая труба = более быстрый поток. Широкая труба = более медленный поток. Проходит тот же объем!
- Q = A × v
- Меньшая площадь = более высокая скорость
- Объем сохраняется
- Несжимаемые жидкости
Плотность и температура
Плотность меняется с температурой! Вода при 4°C: 1.000 кг/л. При 80°C: 0.972 кг/л. Влияет на преобразование массы в объем. Всегда указывайте условия!
- ρ изменяется с T
- Плотность воды максимальна при 4°C
- Горячие жидкости менее плотные
- Указывайте температуру!
Сжимаемый поток
Газы сжимаются, жидкости — нет. Воздушный поток требует коррекции по давлению/температуре. Стандартные условия: 1 атм, 20°C. Объемный расход меняется с давлением!
- Газы: сжимаемые
- Жидкости: несжимаемые
- STP: 1 атм, 20°C
- Корректируйте по давлению!
Общие ориентиры расхода
| Применение | Типичный расход | Примечания |
|---|---|---|
| Садовый шланг | 15-25 л/мин (4-7 GPM) | Бытовой полив |
| Душевая лейка | 8-10 л/мин (2-2.5 GPM) | Стандартный расход |
| Кухонный кран | 6-8 л/мин (1.5-2 GPM) | Современный с низким расходом |
| Пожарный гидрант | 3,800-5,700 л/мин (1000-1500 GPM) | Муниципальное водоснабжение |
| Радиатор автомобиля | 38-76 л/мин (10-20 GPM) | Система охлаждения |
| Капельница (медицинская) | 20-100 мл/ч | Гидратация пациента |
| Маленький аквариумный насос | 200-400 л/ч (50-100 GPH) | Циркуляция в аквариуме |
| Домашний кондиционер | 1,200-2,000 CFM | Система на 3-5 тонн |
| Промышленный насос | 100-1000 м³/ч | Крупномасштабная перекачка |
Применение в реальном мире
HVAC и сантехника
HVAC: CFM (кубические футы в минуту) для воздушного потока. Типичный дом: 400 CFM на тонну кондиционера. Сантехника: GPM для расхода воды. Душ: 2-2.5 GPM. Кухонный кран: 1.5-2 GPM.
- Кондиционер: 400 CFM/тонну
- Душ: 2-2.5 GPM
- Кран: 1.5-2 GPM
- Туалет: 1.6 GPF
Нефтегазовая промышленность
Добыча нефти измеряется в баррелях в день (баррель/день). 1 баррель = 42 американских галлона = 159 литров. Трубопроводы: м³/ч. Природный газ: стандартные кубические футы в день (scfd).
- Нефть: баррель/день
- 1 баррель = 42 галлона = 159 л
- Трубопровод: м³/ч
- Газ: scfd
Химическая и медицинская промышленность
Химические заводы: массовый расход в кг/ч или т/день. Капельницы: мл/ч (медицинские). Лабораторные насосы: мл/мин. Массовый расход критически важен для реакций — нужны точные количества!
- Химическая: кг/ч, т/день
- Капельница: мл/ч
- Лабораторный насос: мл/мин
- Масса критически важна!
Быстрая математика
GPM в л/мин
1 галлон (США) = 3.785 литра. Быстро: GPM x 3.8 ≈ л/мин. Или: GPM x 4 для грубой оценки. 10 GPM ≈ 38 л/мин.
- 1 GPM = 3.785 л/мин
- GPM x 4 ≈ л/мин (быстро)
- 10 GPM = 37.85 л/мин
- Простое преобразование!
CFM в м³/ч
1 CFM = 1.699 м³/ч. Быстро: CFM x 1.7 ≈ м³/ч. Или: CFM x 2 для грубой оценки. 1000 CFM ≈ 1700 м³/ч.
- 1 CFM = 1.699 м³/ч
- CFM x 2 ≈ м³/ч (быстро)
- 1000 CFM = 1699 м³/ч
- Стандарт HVAC
Масса в объем (вода)
Вода: 1 кг = 1 л (при 4°C). Так что 1 кг/с = 1 л/с. Быстро: кг/ч = л/ч для воды. Другие жидкости: делить на плотность!
- Вода: 1 кг = 1 л
- кг/с = л/с (только для воды)
- Масло: делить на 0.87
- Бензин: делить на 0.75
Как работают преобразования
- Шаг 1: Определите тип расхода (объемный или массовый)
- Шаг 2: Конвертируйте в пределах одного типа как обычно
- Шаг 3: Масса в объем? Нужна плотность!
- Шаг 4: Если не указано, предполагается вода
- Шаг 5: Другие жидкости: примените коррекцию по плотности
Распространенные преобразования
| Из | В | Коэффициент | Пример |
|---|---|---|---|
| л/с | л/мин | 60 | 1 л/с = 60 л/мин |
| л/мин | GPM | 0.264 | 10 л/мин = 2.64 GPM |
| GPM | л/мин | 3.785 | 5 GPM = 18.9 л/мин |
| CFM | м³/ч | 1.699 | 100 CFM = 170 м³/ч |
| м³/ч | CFM | 0.589 | 100 м³/ч = 58.9 CFM |
| м³/ч | л/с | 0.278 | 100 м³/ч = 27.8 л/с |
| кг/с | л/с | 1 (water) | 1 кг/с = 1 л/с (вода) |
| lb/h | кг/ч | 0.454 | 100 фунт/ч = 45.4 кг/ч |
Быстрые примеры
Решенные задачи
Подбор размера насоса
Нужно наполнить бак на 1000 галлонов за 10 минут. Какой расход насоса в GPM требуется?
Расход = Объем / Время = 1000 галлонов / 10 минут = 100 GPM. В метрической системе: 100 GPM x 3.785 = 378.5 л/мин = 6.3 л/с. Выберите насос с производительностью ≥100 GPM.
Воздушный поток HVAC
Комната размером 20 футов x 15 футов x 8 футов. Требуется 6 воздухообменов в час. Какой CFM необходим?
Объем = 20 x 15 x 8 = 2400 фут³. Воздухообменов/час = 6, так что 2400 x 6 = 14,400 фут³/час. Конвертируем в CFM: 14,400 / 60 = 240 CFM.
Преобразование массового расхода
Химический завод: 500 кг/ч масла (плотность 0.87 кг/л). Какой объемный расход в л/ч?
Объем = Масса / Плотность = 500 кг/ч / 0.87 кг/л = 575 л/ч. Если бы это была вода (1 кг/л), было бы 500 л/ч. Масло менее плотное, поэтому его объем больше!
Распространенные ошибки
- **Путаница между массовым и объемным расходом**: кг/с ≠ л/с, если жидкость не вода! Для преобразования нужна плотность. Масло, бензин, воздух — все разные!
- **Забывание о влиянии температуры на плотность**: Горячая вода менее плотная, чем холодная. 1 кг/с горячей воды > 1 л/с. Всегда указывайте условия!
- **Американские и британские галлоны**: Британский галлон на 20% больше! 1 галлон UK = 1.201 галлона US. Проверяйте, какая система используется!
- **Смешивание единиц времени**: GPM ≠ GPH! Проверяйте, в минуту, в час или в секунду. Разница в 60 или 3600 раз!
- **Стандартные и фактические условия (газы)**: Воздух при разных давлениях/температурах имеет разный объем. Указывайте STP или фактические условия!
- **Предположение о несжимаемом потоке**: Газы сжимаются, изменяя объем! Пар, воздух, природный газ — все зависит от давления/температуры.
Интересные факты
Мощность пожарного гидранта
Типичный пожарный гидрант: 1000-1500 GPM (3800-5700 л/мин). Этого достаточно, чтобы наполнить среднюю ванну (50 галлонов) за 3 секунды! Бытовое водоснабжение — всего 10-20 GPM.
История нефтяного барреля
Нефтяной баррель = 42 американских галлона. Почему 42? В 1860-х годах бочки для виски были объемом 42 галлона — нефтяная промышленность просто приняла такой же размер! 1 баррель = 159 литров. Мировая добыча нефти измеряется в миллионах баррелей/день.
CFM = Комфорт
Правило HVAC: 400 CFM на тонну охлаждения. 3-тонный домашний кондиционер = 1200 CFM. Слишком низкий CFM = плохая циркуляция. Слишком высокий = пустая трата энергии. В самый раз = комфортный дом!
MGD для городов
Водоочистные станции оцениваются в MGD (миллионы галлонов в день). Нью-Йорк: 1000 MGD! Это 3.78 миллиона кубических метров в день. Средний человек использует 80-100 галлонов в день.
Дюйм шахтера
Историческая единица прав на воду: 1 дюйм шахтера = 0.708 л/с. Из эпохи золотой лихорадки! Отверстие площадью 1 квадратный дюйм при 6-дюймовом напоре воды. До сих пор используется в некоторых правах на воду на западе США!
Точность капельницы
Медицинские капельницы: 20-100 мл/ч. Это 0.33-1.67 мл/мин. Критическая точность! Подсчет капель: стандарт 60 капель/мл. 1 капля в секунду = 60 мл/ч.
История измерения расхода
1700-е
Раннее измерение расхода. Водяные колеса, метод ведра и секундомера. Открыт эффект Вентури для измерения сужения потока.
1887
Изобретен расходомер Вентури. Использует разницу давлений в суженной трубе для измерения расхода. До сих пор используется в современной форме!
1920-е
Стандартизированы диафрагменные расходомеры. Простое, дешевое измерение расхода. Широко применяется в нефтегазовой промышленности.
1940-е
Разработаны турбинные расходомеры. Вращающиеся лопасти измеряют скорость потока. Высокая точность, используются для авиационного топлива.
1970-е
Ультразвуковые расходомеры. Без движущихся частей! Использует время прохождения звуковой волны. Неинвазивные, точные для больших труб.
1980-е
Массовые расходомеры (Кориолиса). Прямое измерение массы, не требуется плотность! Технология вибрирующей трубки. Революционно для химической промышленности.
2000-е
Цифровые расходомеры с IoT. Умные датчики, мониторинг в реальном времени, предиктивное обслуживание. Интеграция с системами управления зданиями.
Советы профессионалов
- **Внимательно проверяйте единицы**: GPM против GPH против GPD. В минуту, в час или в день — это огромная разница! Коэффициент 60 или 1440.
- **Предупреждение о предположении о воде**: Конвертер массы в объем предполагает воду (1 кг/л). Для масла: умножить на 1.15. Для бензина: умножить на 1.33. Для воздуха: умножить на 833!
- **Правило HVAC**: 400 CFM на тонну кондиционера. Быстрый подбор размера! Дом на 3 тонны = 1200 CFM. Конвертировать: 1 CFM = 1.7 м³/ч.
- **Кривые насосов имеют значение**: Расход меняется с напором! Более высокий напор = меньший расход. Всегда проверяйте кривую насоса, не используйте только максимальное значение.
- **Быстрое преобразование GPM**: GPM x 4 ≈ л/мин. Достаточно близко для оценок! Точно: x3.785. Обратно: л/мин / 4 ≈ GPM.
- **Указывайте условия**: Температура, давление влияют на расход (особенно для газов). Всегда указывайте стандартные условия или фактические рабочие условия.
- **Автоматическая научная нотация**: Значения ≥ 1 миллиона или < 0.000001 автоматически отображаются в научной нотации (например, 1.0e+6) для удобства чтения!
unitsCatalog.title
Метрический объемный расход
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| литр в секунду | L/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| литр в минуту | L/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| литр в час | L/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| литр в день | L/day | 1.157e-5 L/s | — |
| миллилитр в секунду | mL/s | 1.0000 mL/s | Commonly used |
| миллилитр в минуту | mL/min | 1.667e-5 L/s | Commonly used |
| миллилитр в час | mL/h | 2.778e-7 L/s | — |
| кубический метр в секунду | m³/s | 1000.0000 L/s | Commonly used |
| кубический метр в минуту | m³/min | 16.6667 L/s | Commonly used |
| кубический метр в час | m³/h | 277.7778 mL/s | Commonly used |
| кубический метр в день | m³/day | 11.5741 mL/s | — |
| кубический сантиметр в секунду | cm³/s | 1.0000 mL/s | — |
| кубический сантиметр в минуту | cm³/min | 1.667e-5 L/s | — |
Американский объемный расход
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| галлон (США) в секунду | gal/s | 3.7854 L/s | Commonly used |
| галлон (США) в минуту (GPM) | gal/min | 63.0902 mL/s | Commonly used |
| галлон (США) в час | gal/h | 1.0515 mL/s | Commonly used |
| галлон (США) в день | gal/day | 4.381e-5 L/s | — |
| кубический фут в секунду | ft³/s | 28.3168 L/s | Commonly used |
| кубический фут в минуту (CFM) | ft³/min | 471.9467 mL/s | Commonly used |
| кубический фут в час | ft³/h | 7.8658 mL/s | Commonly used |
| кубический дюйм в секунду | in³/s | 16.3871 mL/s | — |
| кубический дюйм в минуту | in³/min | 2.731e-4 L/s | — |
| жидкая унция (США) в секунду | fl oz/s | 29.5735 mL/s | — |
| жидкая унция (США) в минуту | fl oz/min | 4.929e-4 L/s | — |
| жидкая унция (США) в час | fl oz/h | 8.215e-6 L/s | — |
Имперский объемный расход
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| галлон (имперский) в секунду | gal UK/s | 4.5461 L/s | Commonly used |
| галлон (имперский) в минуту | gal UK/min | 75.7682 mL/s | Commonly used |
| галлон (имперский) в час | gal UK/h | 1.2628 mL/s | Commonly used |
| галлон (имперский) в день | gal UK/day | 5.262e-5 L/s | — |
| жидкая унция (имперская) в секунду | fl oz UK/s | 28.4131 mL/s | — |
| жидкая унция (имперская) в минуту | fl oz UK/min | 4.736e-4 L/s | — |
| жидкая унция (имперская) в час | fl oz UK/h | 7.893e-6 L/s | — |
Массовый расход
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| килограмм в секунду | kg/s | 1 L/s (base) | Commonly used |
| килограмм в минуту | kg/min | 16.6667 mL/s | Commonly used |
| килограмм в час | kg/h | 2.778e-4 L/s | Commonly used |
| грамм в секунду | g/s | 1.0000 mL/s | — |
| грамм в минуту | g/min | 1.667e-5 L/s | — |
| грамм в час | g/h | 2.778e-7 L/s | — |
| метрическая тонна в час | t/h | 277.7778 mL/s | — |
| метрическая тонна в день | t/day | 11.5741 mL/s | — |
| фунт в секунду | lb/s | 453.5920 mL/s | — |
| фунт в минуту | lb/min | 7.5599 mL/s | — |
| фунт в час | lb/h | 1.260e-4 L/s | — |
Специализированные и промышленные
| Unit | Symbol | Base Equivalent | Notes |
|---|---|---|---|
| баррель в день (нефть) | bbl/day | 1.8401 mL/s | Commonly used |
| баррель в час (нефть) | bbl/h | 44.1631 mL/s | — |
| баррель в минуту (нефть) | bbl/min | 2.6498 L/s | — |
| акр-фут в день | acre-ft/day | 14.2764 L/s | Commonly used |
| акр-фут в час | acre-ft/h | 342.6338 L/s | — |
| миллион галлонов в день (MGD) | MGD | 43.8126 L/s | Commonly used |
| кусек (кубический фут в секунду) | cusec | 28.3168 L/s | Commonly used |
| дюйм шахтера | miner's in | 708.0000 mL/s | — |
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между GPM и CFM?
GPM = галлоны (жидкость) в минуту. Используется для воды, жидкостей. CFM = кубические футы (воздух/газ) в минуту. Используется для воздушного потока в HVAC. Разные жидкости! 1 GPM воды весит 8.34 фунта/мин. 1 CFM воздуха весит 0.075 фунта/мин на уровне моря. Объем одинаков, масса очень разная!
Могу ли я конвертировать кг/с в л/с?
ДА, но нужна плотность жидкости! Вода: 1 кг/с = 1 л/с (плотность 1 кг/л). Масло: 1 кг/с = 1.15 л/с (плотность 0.87 кг/л). Бензин: 1 кг/с = 1.33 л/с (плотность 0.75 кг/л). Воздух: 1 кг/с = 833 л/с (плотность 0.0012 кг/л)! Всегда проверяйте плотность. Наш конвертер предполагает воду, если не указано иное.
Почему меняется расход моего насоса?
Расход насоса изменяется с напором! Более высокий подъем/давление = меньший расход. Кривая насоса показывает зависимость расхода от напора. При нулевом напоре (открытый выход): максимальный расход. При максимальном напоре (закрытый клапан): нулевой расход. Проверяйте кривую насоса для определения фактической рабочей точки. Никогда не используйте только максимальное значение расхода!
Какой расход нужен для моей системы HVAC?
Правило: 400 CFM на тонну охлаждения. 3-тонный кондиционер = 1200 CFM. 5-тонный = 2000 CFM. В метрической системе: 1 тонна ≈ 680 м³/ч. Корректируйте в соответствии с сопротивлением воздуховодов. Слишком низкий = плохое охлаждение. Слишком высокий = шум, пустая трата энергии. Рекомендуется профессиональный расчет нагрузки!
В чем разница между галлонами США и Великобритании?
БОЛЬШАЯ разница! Имперский (UK) галлон = 4.546 литра. Галлон США = 3.785 литра. Британский галлон на 20% БОЛЬШЕ! 1 галлон UK = 1.201 галлона US. Всегда указывайте, какая система! Большинство конвертеров по умолчанию используют галлоны США, если не указано 'Имперский' или 'UK'.
Как подобрать размер насоса?
Три шага: 1) Рассчитайте необходимый расход (необходимый объем/время). 2) Рассчитайте общий напор (высота подъема + потери на трение). 3) Выберите насос, у которого рабочая точка (расход + напор) находится в диапазоне 80-90% от точки наилучшей эффективности (BEP) на кривой насоса. Добавьте 10-20% запаса прочности. Проверьте требования NPSH. Учитывайте кривую системы!
Полный Справочник Инструментов
Все 71 инструментов, доступных на UNITS